[发明专利]一种利用水煤浆气化炉联供甲酸、甲醇和合成氨生产工艺气的供气方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种供气工艺，具体涉及一种利用水煤浆气化炉联供甲酸、甲醇和合成氨生产工艺气的供气方法。

 

背景技术

甲酸、甲醇和氨均是化工领域比较常用的有机化工原料，其中：

甲酸（化学式HCOOH，分子式CH2O2，分子量46.03），甲酸的工业制法主要有甲酸钠法、甲酰胺法、甲醇羰基合成法，这些合成方法的原料都是用到高纯度的CO气体。

甲醇的用途广泛，是基本的原料之一，是制造甲醛、农药、塑料等有机物的原料之一，还可做为燃料。目前工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。 

氨合成系统的反应装置是合成塔，主要将工艺气氢气与氮气在解媒的存在下于合成塔内进行催化合成反应而生成氨。

德士古水煤浆气化炉是一种以水煤气为进料的加压气流床气化工艺，其具有碳转化率高、煤气质量好、三废处理简单等优点；其工艺气中主要含有一氧化碳、氢气，还有少量的二氧化碳、水蒸气和硫化物。所以该水煤浆气化炉产生的工艺气中的CO 、H₂和CO₂可作为制备上述的甲酸、甲醇和合成氨的原料气。但同时得到CO 、H₂和CO₂这三种气体并且同时联供甲酸、甲醇和合成氨的供气工艺目前鲜见于报道。 

 

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用水煤浆气化炉联供甲酸、甲醇和合成氨生产工艺气的供气方法，通过水煤浆气化炉生成的水煤气同时提供甲酸、甲醇和合成氨这三个合成工艺生产所需的原料气H₂、CO、CO₂，从而达到减少投资与能耗。

本发明的技术方案是：一种利用水煤浆气化炉联供甲酸、甲醇和合成氨生产工艺气的供气方法，包括以下步骤：

（1）水煤浆气化炉生产的工艺气经热回收、脱水、冷却降温至25-40℃，然后将此低温工艺气分成两条线路：一条线路是将其通过低温甲醇洗后得到含H₂和CO的净化气，并回收放空的CO₂；另一条线路是对其进行变换反应生成含H₂ 和CO₂的混合气；

（2）将（1）中经低温甲醇洗后得到的含有H₂和CO净化气经气液分离除去其中的液体后，再对其进行渗透膜分离，其中将大部分的CO从净化气中分离出来，而少量的CO和全部的H₂渗透到膜内为富氢气；

（3）将（2）中分离出来的CO 中占体积的85-90%提供给甲酸生产工艺；再将余下的CO和渗透膜分离渗透出来的含H₂和CO的富氢气提供给甲醇生产工艺，同时将（1）中回收的CO₂进行增压、脱硫后提供给甲醇生产工艺；

（4）将（1）中经变换反应产生的含H₂ 和CO₂的混合气经低温甲醇洗、脱硫、脱碳处理后，将H₂提供给合成氨工艺。

进一步，所述步骤（1）中变换反应是将低温工艺气经脱灰、脱水处理后，在高温、耐硫催化剂的作用下使CO与水蒸汽发生变换反应而生成含H₂ 和CO₂的混合气。

进一步，所述步骤（4）中对混合气进行低温甲醇洗而产生的CO₂进行回收，然后对回收的CO₂进行增压、脱硫后提供给甲醇生产工艺。

进一步，所述步骤（4）中脱硫、脱碳处理是用聚乙二醇二甲醚溶液将含混合气中的硫化物、CO₂进行脱除净化。

进一步，所述对回收的CO₂进行增压使其压力为5.5-6.5MPa。

所以本发明可同时为甲酸、甲醇和合成氨这三个合成工艺提供其所需的原料气H₂、CO、CO₂，并且在某个产品暂时停产时，可以调整其它产品产量，从而降低整体损失。另外，由于采用一套水煤浆气化炉产生的工艺气为三个产品同时提供原料气，从而减少了生产投资与能耗。

本发明将两个低温甲醇洗工艺中解吸再生的CO₂进行回收处理后都做为甲醇生产工艺的原料气，从而减少废气排放与处理，并减少原料气的制备，提高生产效率。

具体实施方式

实施例一：